安徽省滁州市定远县民族中学2024-2025学年高一（下）4月检测物理试题（含解析）

第=page11页，共=sectionpages33页定远民族中学2024-2025学年高一（下）4月检测物理试题一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.“判天地之美，析万物之理”，学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法。下面四幅课本插图中包含的物理思想方法相同的是(

)

A.甲和乙 B.甲和丁 C.乙和丙 D.乙和丁2.如图，不可伸长的轻绳绕过光滑的钉子，一端固定在地面上，另一端吊着一个小球。在钉子沿水平方向向左匀速运动的过程中，小球始终在钉子正下方。下列说法正确的是：

A.小球在竖直方向上做减速运动 B.绳子对小球的拉力等于重力

C.小球在水平方向上做匀速运动 D.小球的运动轨迹是一条倾斜直线3.如图所示，两个相同的小球，从斜面上的同一位置O以不同的初速度vA、vB做平抛运动，斜面足够长，在斜面上的落点分别为A，B，空中运动的时间分别为tA、tB，碰撞斜面前瞬间的速度与斜面的夹角分别为α、β，已知OB=2OA。则有A.vA:vB=1:2 B.4.如图是自行车传动结构图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，当脚踏板以角速度ω匀速转动时，则(

)

A.大齿轮转速为2πω B.小齿轮边缘某点线速度为ωr2

C.后轮匀速转动的角速度为ωr5.估算炮弹出膛的速度时，让炮弹沿与水平面成α角的方向射出，假如不计空气阻力作用，其运动轨迹如图所示。如果把一小段抛物线看成圆弧，测得在其轨迹最高点P处的曲率半径为ρ，重力加速度为g，则炮弹的出膛速度为(

)

A.gρ B.gρcos2α 6.如图所示，卫星A、B绕地心O做匀速圆周运动，关于卫星A、B的线速度v、角速度ω、向心加速度a、向心力F大小关系正确的是(

)

A.FA>FB B.ωA<7.随着中国航天技术的发展，中国将向月球发射更多的探测器。质量为m的探测器(可视为质点)绕月球做线速度大小为22v0的匀速圆周运动，探测器受到月球的万有引力大小为F0，已知月球的第一宇宙速度为v0A.月球表面的重力加速度大小为F0m B.探测器绕月球转动的半径为mv022F08.一宇宙飞行器从地面发射，经过转移轨道后，绕太阳系另一行星运行，若再经过几次变轨后，进入如图所示的椭圆轨道Ⅰ，然后在轨道上P点变轨进入圆轨道Ⅱ.则飞行器

A.从地面发射的速度小于11.2 km/s

B.在轨道Ⅰ上的运行周期比轨道Ⅱ上的小

C.在轨道Ⅰ上的机械能比轨道Ⅱ上的小

D.在轨道Ⅰ与行星中心的连线在相等时间内扫过的面积比在轨道Ⅱ上的大二、多选题：本大题共2小题，共10分。9.如图甲，高山滑雪惊险、刺激，滑雪运动员从雪山之巅下滑，画出一道道美丽的弧线。运动图景可以简化为如图乙，在倾角为α的斜面上，运动员沿斜面下滑，运动轨迹由一些圆弧组成，过a、c、e的连线与斜面底边垂直，各圆弧分别相切于a、c、e等点，b、d、f分别为圆弧上最左、最右侧点，滑雪运动员运动中始终处于加速状态，他靠身体倾斜改变滑板与雪面间的倾角，忽略摩擦和空气阻力，运动员可看作质点。在滑雪运动员运动过程中

A.重力和雪面支持力的合力一定指向圆心

B.经过b、d、f点时沿斜面向下的加速度相同

C.经过c、e点时改变身体倾斜方向

D.经过f点时的向心力一定比经过d点时的大10.月球的自转周期和公转周期十分接近，因此月球始终以同一面朝向地球。一月球探测器分别在月球极地和赤道用弹簧秤称量一质量为m的物体，弹簧秤示数分别为F1和F2，已知月球的自转周期为T，引力常量为G，则下列说法中正确的是A.月球的半径为F1-F2T24mπ2 B.月球的半径为三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某同学利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力F与小球质量m、运动半径r和角速度ω之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是1∶1，2∶1和3∶1(如图乙所示)，它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A(或B)处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A到左塔轮中心距离的2倍，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题：

(1)本实验采用的主要实验方法为________A.等效替代法

B.控制变量法

C.放大法(2)若要探究向心力的大小F与半径r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板C和挡板B处，将传动皮带置于第________层(填“一”、“二”或“三”)。(3)某次实验时，将质量为m1和m2的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比1∶3，由此可知m12.利用饮料瓶等生活中常见的材料也可以探究平抛运动特点，装置如图甲所示。

(1)进行的操作如下，请将空白处补充完整：A.在饮料瓶内装入红墨水，用橡皮塞塞住，插入进气管，封住进气管，插入出水管按图所示安装好仪器;B.调节喷嘴，使固定在水准仪上的喷嘴方向

;C.利用铁架台将木板固定在竖直方向，将白纸固定在木板上，调整铁架台使木板靠近水准仪，用重垂线在白纸上定出y轴，喷嘴的喷水处在白纸上的投影记为O点，过O点且垂直于y轴的水平线为x轴;D.打开进气管，让水从喷嘴射出，待水流稳定后，用油性笔将水的流动轨迹描绘在白纸上;E.封住进气管，取下白纸，根据水的流动轨迹求出水从喷嘴流出时的初速度;(2)为了确保实验顺利进行，应该满足

;A.水流平抛初速度稳定B.水流的流速大C.水流时间长(3)图乙是某同学根据实验画出的水流运动轨迹，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为1.25cm、y2为11.25cm，A、B两点水平间距Δx为10.00cm，则水流平抛的初速度v0为

m/s;若C点的竖直坐标y3为15.00cm，则小球在C点的速度vC为

m/s。(四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.用螺栓和螺母紧固构件，结构简单、连接可靠、装拆方便.如图所示，固定的、螺距为d的螺栓上有一螺母.由于负荷的机械作用，螺母沿轴向平移．

(1)若螺母沿轴向匀速平移的速度为v时，求其绕轴转动的角速度ω;(2)把螺母简化为半径为r的圆筒，螺母从静止开始转动且沿轴向的加速度恒为a0，推导螺母内壁上的任意一点的速度vt与时间t14.2025年亚洲冬季运动会于2月7日至2月14日在我国哈尔滨市举行，最终中国代表团以32金27银26铜共85枚奖牌，位列金牌榜、奖牌榜第一。如图为跳台滑雪项目的简化图，试跳时，运动员先从助滑坡上加速滑下，然后从斜坡的顶端a点以20m/s的速度水平飞出，飞行一段距离l1(未知)后，落在斜坡上的b点。若运动员(含装备)可视为质点，斜坡为倾角37∘的平直斜面且足够长，重力加速度大小取10m/s2，不计空气阻力，(1)求试跳时，运动员飞行的距离l(2)正式起跳时，运动员从斜坡的顶端a点以30m/s的速度水平飞出，仍落在斜坡上，正式起跳相比试跳，运动员的飞行距离增加了多少?15.中国神话故事“嫦娥奔月”源自古人对星辰的崇拜。假设你经过刻苦学习与训练，作为航天员登陆月球后，在半径为R的月球表面上以大小为v0的初速度竖直上抛一小球(视为质点)，经时间t

小球落回抛出点。球的体积公式为V=43πr3，其中(1)月球表面的重力加速度大小g；(2)月球的第一宇宙速度v

；(3)月球的质量M及其平均密度ρ。

答案和解析1.【答案】D

【解析】甲图：匀变速直线运动位移公式的推导，用到了微元法；

乙图和丁图：用到了微小形变放大法；

丙图：研究合力与分力，用到了等效法。

故乙和丁包含的物理思想方法相同，选B。2.【答案】C

【解析】ACD.在钉子沿水平方向向左匀速运动的过程中，设钉子的速度为v，倾斜绳子与水平方向的夹角为θ，将钉子速度分解为沿倾斜绳子方向分速度v1和垂直倾斜绳子方向分速度v2小球由于受到绳子拉力与重力均处于竖直方向，所以小球水平方向做匀速直线运动，水平速度等于钉子速度，竖直方向小球的速度为vy由于θ逐渐减小，cosθ逐渐增大，则小球在竖直方向上做加速运动；小球的合运动为曲线运动，所以小球的运动轨迹是一条曲线，故AD错误，C正确；

B.小球在竖直方向上做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子对小球的拉力大于重力，故B错误。

故选C3.【答案】C

【解析】B、根据OB=2OA结合几何关系可知，AB两球运动的竖直方向位移之比h1h2=12，水平位移x1x2=12，

两球都做平抛运动，根据h=12gt2得：t=2hg，则tAtB=h1h2=4.【答案】D

【解析】A.当脚踏板以角速度ω匀速转动时，大齿轮的角速度为ω=2πn，大齿轮的转速大小为大小为n=ω2π，A错误;

B.大齿轮和小齿轮边缘的线速度大小相等，可得小齿轮的线速度为v2=r1ω，B错误;

C.后轮转动的角速度和小齿轮转动的角速度相等ω3=ω2=v2r2=ω【解析】炮弹在最高点时，向心加速度g=v2ρ，炮弹做抛体运动过程中，水平速度不变，所以炮弹出膛速度v6.【答案】C

【解析】A、根据万有引力定律F=GMmr2，两个卫星的质量关系不知，无法判断向心力大小关系，故A错误；

BCD、根据万有引力提供向心力GMmr2=ma=mv2r=mω2r，可得

a=GMr2，rA<rB7.【答案】B

【解析】A、探测器的速度小于月球的第一宇宙速度，所以探测器并不是绕月球表面做匀速圆周运动，探测器受到的万有引力为F0，利用F0m求出的重力加速度也不是月球表面的重力加速度，而是探测器所处高度的重力加速度，故A错误；

BCD、设月球质量为M，月球半径为R，探测器轨道半径为r，则月球表面万有引力等于物体重力，GMm'R2=m'v02R，对于探测器，F0=8.【答案】D

【解析】A、飞行器从地面发射绕太阳系另一行星运行，即飞行器脱离地球没有脱离太阳，所以飞行器从地面发射的速度大于11.2km/s，小于16.7km/s，故A错误；

B、根据开普勒第三定律可知，：T2a3=k，即长半轴越大，周期越大，在轨道Ⅰ上的运行周期比轨道Ⅱ上的大，故B错误；

C、根据变轨原理，飞行器在P点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ时速度减小，因此机械能减小，故C错误；

D、根据

GMmr2=mω2r，在时间t内扫过的面积9.【答案】BC

【解析】A、由题意知，滑雪运动员受重力和雪面支持力，运动员做变速圆周运动，沿半径方向和切线方向均存在合力的分力，故重力和雪面支持力的合力一定不指向圆心，A项错误;

B、经过b、d、f点时沿斜面向下方向的合力为重力的分力，大小为F=mgsinα，切向加速度为a=Fm=gsinα，B项正确;

C、从轨迹结合做曲线运动的条件可得，经过c、e点时，必须改变身体倾斜方向，C项正确;

D、d点速度比f10.【答案】AD

【解析】AB、物体在极地，重力等于万有引力，即GMmR2=F1，

物体在赤道，重力加上向心力等于万有引力，即m4π2T2R+F2=GMmR2，

联立解得R=F11.【答案】(1)B

(2)一

(3)3:2

【解析】(1)由实验的思想方法可知，由于研究多个变量间的关系，故应用控制变量法，故B正确；

(2)由题意可知，由于要探究向心力的大小F与半径r的关系，故需使两球的角速度相同，由皮带传动可知，需使两轮的半径相同，故应将传动皮带置于第一层；

(3)将质量为m1和m2的小球分别放在B、C位置，传动皮带位于第三层，则由皮带传动装置的特点可知，两轮转动的角速度之比为：1:3，由塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比，即向心力之比为：1∶3，结合向心力表达式：F=mrω12.【答案】水平AC1.02.0

【解析】(1)为了探究平抛运动特点，应调节喷嘴，使固定在水准仪上的喷嘴方向水平；

(2)为了为平抛运动轨迹，必须保证初速度稳定，为了能稳定且便利地测量数据需要较长的测量时间，从而需要较小的水流速度，故AC正确，B错误；

(3)由平抛运动规律可知，竖直方向有y=12gt2，解得t=2yg即运动至A点的时间t1=2y1g=0.05